JPH02111890A - 光輝チタン又はチタン合金材料の製造方法 - Google Patents
光輝チタン又はチタン合金材料の製造方法Info
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- JPH02111890A JPH02111890A JP26570388A JP26570388A JPH02111890A JP H02111890 A JPH02111890 A JP H02111890A JP 26570388 A JP26570388 A JP 26570388A JP 26570388 A JP26570388 A JP 26570388A JP H02111890 A JPH02111890 A JP H02111890A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/28—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with molten salts
-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はチタン及びチタン合金の製造に関し、特に従来
の冷間加工技術では表面色調が黒味を帯び平滑度も良好
でなかった点を改良し、美しい光沢と平滑な仕上り面が
得られるチタン材料の製造方法を提供するものである。
の冷間加工技術では表面色調が黒味を帯び平滑度も良好
でなかった点を改良し、美しい光沢と平滑な仕上り面が
得られるチタン材料の製造方法を提供するものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕金属チ
タン及びチタン合金は、その優れた耐食性と軽量で強度
も高いという特性によって、近年化学プラント用の器材
や耐海水器機用、又医療用器材やメツキ用冶工具、更に
は航空機用材料とかレジャー用品等巾広く使用されるよ
うになって来た。
タン及びチタン合金は、その優れた耐食性と軽量で強度
も高いという特性によって、近年化学プラント用の器材
や耐海水器機用、又医療用器材やメツキ用冶工具、更に
は航空機用材料とかレジャー用品等巾広く使用されるよ
うになって来た。
特に化学プラント用ボルト、ナツト及び精密フィルター
等の部品用材料や、各種医療用治工具、眼鏡フレーム、
レジャー製品等の材料としてチタンの板、条、線、棒等
が必要とされるが、これらの材料ではその製品の特性と
して表面色調が重要視され、金属光沢のある美しい表面
色で凹凸のない平滑な表面性状が要求されるものである
。
等の部品用材料や、各種医療用治工具、眼鏡フレーム、
レジャー製品等の材料としてチタンの板、条、線、棒等
が必要とされるが、これらの材料ではその製品の特性と
して表面色調が重要視され、金属光沢のある美しい表面
色で凹凸のない平滑な表面性状が要求されるものである
。
チタン又はチタン合金材料は、熱間圧延や熱処理等の加
熱によって表面に厚い酸化スケールが生成し、このスケ
ールを除去せずに次工程の冷間加工等を行うと、スケー
ルが地肌に食い込み表面の平滑性を悪化させる結果、色
調は黒味を帯び光輝性も低い仕上り状態となる。従って
チタンやチタン合金の線・条・板等をホットコイルから
冷間圧延や冷間伸線する際、又は熱処理後に冷間圧延や
冷間伸線を行うに当り、それらの材料の表面に生成して
いる厚い酸化スケールを除去する処理が行われる。
熱によって表面に厚い酸化スケールが生成し、このスケ
ールを除去せずに次工程の冷間加工等を行うと、スケー
ルが地肌に食い込み表面の平滑性を悪化させる結果、色
調は黒味を帯び光輝性も低い仕上り状態となる。従って
チタンやチタン合金の線・条・板等をホットコイルから
冷間圧延や冷間伸線する際、又は熱処理後に冷間圧延や
冷間伸線を行うに当り、それらの材料の表面に生成して
いる厚い酸化スケールを除去する処理が行われる。
チタン又はチタン合金の酸化スケールを除去する方法と
しては、他の一般の金属と同様に酸洗法が行われている
。酸洗液としては、弗酸と塩酸、弗酸と硫酸又は弗酸と
硝酸との混酸を用いるのが普通である。ところが、これ
らの酸洗による脱スケールの作用は、酸によってチタン
表面の酸化スケールが溶解除去されるというよりも、む
しろスケールの割れ目から酸洗液が金属面へ浸透して素
地の金属を溶解し又は水素ガスを発生することにより機
械的にスケールを脱落させる作用が働く結果である。従
って、脱スケール効果の強い酸洗液程作業能率が良く、
短時間での処理が可能であるが、反面素地のチタン金属
を激しく侵蝕し、酸洗後の仕上りは凹凸面となり酸洗肌
は良くない。このような凹凸面の激しい素材を冷間で加
工しても金属光沢のある色調の製品は得られないのであ
る。
しては、他の一般の金属と同様に酸洗法が行われている
。酸洗液としては、弗酸と塩酸、弗酸と硫酸又は弗酸と
硝酸との混酸を用いるのが普通である。ところが、これ
らの酸洗による脱スケールの作用は、酸によってチタン
表面の酸化スケールが溶解除去されるというよりも、む
しろスケールの割れ目から酸洗液が金属面へ浸透して素
地の金属を溶解し又は水素ガスを発生することにより機
械的にスケールを脱落させる作用が働く結果である。従
って、脱スケール効果の強い酸洗液程作業能率が良く、
短時間での処理が可能であるが、反面素地のチタン金属
を激しく侵蝕し、酸洗後の仕上りは凹凸面となり酸洗肌
は良くない。このような凹凸面の激しい素材を冷間で加
工しても金属光沢のある色調の製品は得られないのであ
る。
更に、弗酸・塩酸・硝酸等は刺徴臭の有害ガスを発生す
るため、その取扱いは極めて難しく、設備的にも大掛り
な排ガス処理を行う等の対策を要する。
るため、その取扱いは極めて難しく、設備的にも大掛り
な排ガス処理を行う等の対策を要する。
酸洗法で満足すべき表面性状が得られないため、機械的
な脱スケール法（メカニカルデスケーリング、ベルト研
磨、皮剥ぎ、ピーリング、旋削等）が各秤試みられたが
、どの方法も経済的にかつ滑らかな脱スケール面を得る
には至っていない現状である。
な脱スケール法（メカニカルデスケーリング、ベルト研
磨、皮剥ぎ、ピーリング、旋削等）が各秤試みられたが
、どの方法も経済的にかつ滑らかな脱スケール面を得る
には至っていない現状である。
本発明者は、チタン及びチタン合金の光輝金属表面を工
業的規模で経済的に得る方法を長年に亘り研究し、工夫
をＵらした結果、極めて効果的な方法を発明するに至っ
た。
業的規模で経済的に得る方法を長年に亘り研究し、工夫
をＵらした結果、極めて効果的な方法を発明するに至っ
た。
チタン及びチタン合金を冷間加工して、その仕上り状態
でチタン特有の金属光沢を有する、美しい表面色と平滑
性を有する製品を得るためには、熱間圧延や熱処理され
たホットコイル表面に生成している厚いスケールを除去
することが重要なポイントであること、スケール除去の
方法として一般に採用されている酸洗法では、酸洗液の
種類や処理条件を種々工夫・選択しても満足すべき製品
が得られないこと、各珪のメカニカルな脱スケール法を
採用又は併用しても完全な脱スケールと素地の侵蝕防止
とは両立させるのが困難であること、等を確認した結果
、本発明者は上記従来技術とは異る見地から課題を追求
し新しい知見を得た。
でチタン特有の金属光沢を有する、美しい表面色と平滑
性を有する製品を得るためには、熱間圧延や熱処理され
たホットコイル表面に生成している厚いスケールを除去
することが重要なポイントであること、スケール除去の
方法として一般に採用されている酸洗法では、酸洗液の
種類や処理条件を種々工夫・選択しても満足すべき製品
が得られないこと、各珪のメカニカルな脱スケール法を
採用又は併用しても完全な脱スケールと素地の侵蝕防止
とは両立させるのが困難であること、等を確認した結果
、本発明者は上記従来技術とは異る見地から課題を追求
し新しい知見を得た。
即ち、上記チタン及びチタン合金のホットコイル表面に
生成している酸化物スケールを除去する方法として要求
される特性としては、酸化スケールを溶解して除去する
こと、チタンの素地を侵蝕しないこと、酸化物スケール
と反応して別種の被膜を生成しないことの３点が基本的
に重要であり、これが達成されるならば、次工程の冷間
加工において満足できる美しい金属光沢を有する仕上り
面が得られる、という知見である。
生成している酸化物スケールを除去する方法として要求
される特性としては、酸化スケールを溶解して除去する
こと、チタンの素地を侵蝕しないこと、酸化物スケール
と反応して別種の被膜を生成しないことの３点が基本的
に重要であり、これが達成されるならば、次工程の冷間
加工において満足できる美しい金属光沢を有する仕上り
面が得られる、という知見である。
本発明による方法は溶融塩浴と酸洗浴とを連続して設け
、熱間加工や熱処理後のチタン又はチタン合金材料を溶
融塩浴中に浸漬せしめ、更に酸洗浴中に浸漬する事によ
り脱スケールを行い、しかる後に冷間加工を施して美し
い金属光沢を有する仕上り而を得るものである。
、熱間加工や熱処理後のチタン又はチタン合金材料を溶
融塩浴中に浸漬せしめ、更に酸洗浴中に浸漬する事によ
り脱スケールを行い、しかる後に冷間加工を施して美し
い金属光沢を有する仕上り而を得るものである。
この方法の特徴は、酸洗液としてと取扱いの容易な硫酸
を使用しても充分に脱スケールが可能な改である。勿論
、塩酸、硝酸、弗酸又はその混酸を使用しても差し支え
ないが、このような酸ヒュムの発生しやすい酸液を使用
する必要は全くない。
を使用しても充分に脱スケールが可能な改である。勿論
、塩酸、硝酸、弗酸又はその混酸を使用しても差し支え
ないが、このような酸ヒュムの発生しやすい酸液を使用
する必要は全くない。
又、溶融塩浴に使用する塩の組成は、処理速度と処理す
るチタン材料の寸法（直径又は厚さ）により選定する必
要がある。溶融塩浴の設定温度は処理速度が大きくなる
に従って高くする必要がある。勿論、処理速度が更に大
きくなれば浴を（Ｙを大きくして処理時間を獲保する必
要があるが、温度を高くすることも、［ｉを大きくする
ことも、共に熱効率を低下させる要因であるから、処理
速度はその材料寸法による最適な値を選ぶことが重要な
ポイントである。例えば、厚さ５ ［：ｍｍ〕のチタン
の板材を４５０℃の溶融塩浴で処理する際は３〜４分が
良く、直径５ ［ｍｍ）の丸線ならば２〜３分で良い。
るチタン材料の寸法（直径又は厚さ）により選定する必
要がある。溶融塩浴の設定温度は処理速度が大きくなる
に従って高くする必要がある。勿論、処理速度が更に大
きくなれば浴を（Ｙを大きくして処理時間を獲保する必
要があるが、温度を高くすることも、［ｉを大きくする
ことも、共に熱効率を低下させる要因であるから、処理
速度はその材料寸法による最適な値を選ぶことが重要な
ポイントである。例えば、厚さ５ ［：ｍｍ〕のチタン
の板材を４５０℃の溶融塩浴で処理する際は３〜４分が
良く、直径５ ［ｍｍ）の丸線ならば２〜３分で良い。
そして４５０℃の塩浴ならば硝酸塩浴（ＮａＮＯ３ＫＮ
Ｏ３）が使用可能であり、６００℃の処理温度ならば塩
化物塩（ＣａＣｊ２２− ＮａＣｊ！ ）が使用出来る
。更に高温で操業する時はＢａα２ ＮａｆＪ！の塩
浴を使用するが、これらの高温塩浴は、始動時に多量の
熱を必要とするため、短時間の起動が出来ない等、取扱
いに難点を生じる。硝酸塩浴が使い易いが逆に５００℃
以上の高温では使用出来ない欠点もある。
Ｏ３）が使用可能であり、６００℃の処理温度ならば塩
化物塩（ＣａＣｊ２２− ＮａＣｊ！ ）が使用出来る
。更に高温で操業する時はＢａα２ ＮａｆＪ！の塩
浴を使用するが、これらの高温塩浴は、始動時に多量の
熱を必要とするため、短時間の起動が出来ない等、取扱
いに難点を生じる。硝酸塩浴が使い易いが逆に５００℃
以上の高温では使用出来ない欠点もある。
溶融塩浴炉から出た材料は酸洗浴に入る前に沸騰水中を
通過させて耐着した塩類を洗浄除去し、しかる後に硫酸
浴中に浸漬させて酸洗いを行う。硫酸浴は４０〜８０℃
程度の温浴とするのが良い。酸洗浴から出た材料は温水
で酸液を洗滌し乾燥して後次工程の冷間加工に供する。
通過させて耐着した塩類を洗浄除去し、しかる後に硫酸
浴中に浸漬させて酸洗いを行う。硫酸浴は４０〜８０℃
程度の温浴とするのが良い。酸洗浴から出た材料は温水
で酸液を洗滌し乾燥して後次工程の冷間加工に供する。
（１ン熱間圧延して得られた８、０ｍｍφのチタンのホ
ットコイルを、硝酸ナトリウムと硝酸カリウムを混合し
て溶融した４５０℃の溶融塩浴中を１０分間通過させ、
その後引き上げて沸騰水中で洗浄した後８０℃の温硫酸
槽内を連続して８分間通過させて脱スケール及び表面処
理を行った。
ットコイルを、硝酸ナトリウムと硝酸カリウムを混合し
て溶融した４５０℃の溶融塩浴中を１０分間通過させ、
その後引き上げて沸騰水中で洗浄した後８０℃の温硫酸
槽内を連続して８分間通過させて脱スケール及び表面処
理を行った。
この線材を冷間伸線用の素材として使用したところ、表
面の凹凸のない金属光沢を有する冷間仕上り線が得られ
た。
面の凹凸のない金属光沢を有する冷間仕上り線が得られ
た。
（２）熱間圧延後冷間圧延し、熱処理して得られた３ｍ
ｍφのチタン合金線（アルミ、マンガン、モリブデン、
バナジウムを合計１０％未満含有させたβ合金線）を硝
酸塩の溶融塩浴（４５０℃）に１２分間浸漬し、次いで
沸騰水中で洗浄した後、８０℃の温硫酸槽内に１５分間
浸漬して脱スケール及び表面処理を行った。
ｍφのチタン合金線（アルミ、マンガン、モリブデン、
バナジウムを合計１０％未満含有させたβ合金線）を硝
酸塩の溶融塩浴（４５０℃）に１２分間浸漬し、次いで
沸騰水中で洗浄した後、８０℃の温硫酸槽内に１５分間
浸漬して脱スケール及び表面処理を行った。
この線を冷間で伸線及び圧延して厚さ１．５ｍｍの条を
得た。この条の表面光沢は満足すべき光輝性を有した。
得た。この条の表面光沢は満足すべき光輝性を有した。
第１図は本発明を実施する装置の１例を示す全体概略図
である。この実施例では、チタン又はチタン合金材料は
コイル状態を解かれて、長手方向に連続的に走行しなが
ら処理される。 １ チタン又はチタン合金材料、 ２− コイル操出し装置、 ３ 溶融塩浴槽、 ４ ５ ”””””Ｊ：Ａ硫酸浴槽、 ６ ７ 捲取機。 沸騰水洗浄槽、 温水洗浄槽、
である。この実施例では、チタン又はチタン合金材料は
コイル状態を解かれて、長手方向に連続的に走行しなが
ら処理される。 １ チタン又はチタン合金材料、 ２− コイル操出し装置、 ３ 溶融塩浴槽、 ４ ５ ”””””Ｊ：Ａ硫酸浴槽、 ６ ７ 捲取機。 沸騰水洗浄槽、 温水洗浄槽、
Claims (2)
- （１）チタン又はチタン合金材料を熱間加工や熱処理に
引き続いて冷間加工を施して、チタン又はチタン合金の
線、棒、条、板を製造する方法において、熱間圧延又は
熱処理に引き続いて溶融塩浴と酸洗槽とに浸漬して表面
を処理することを特徴とする光輝チタン又はチタン合金
材料の製造方法。 - （２）溶融塩浴が硝酸塩の塩浴であり、酸洗槽が硫酸槽
であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の光輝チタン又はチタン合金材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26570388A JPH02111890A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 光輝チタン又はチタン合金材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26570388A JPH02111890A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 光輝チタン又はチタン合金材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111890A true JPH02111890A (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=17420836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26570388A Pending JPH02111890A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 光輝チタン又はチタン合金材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02111890A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017160504A (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｔｉ−Ａｌ系合金の表面処理方法 |
| CN109355667A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-19 | 西安庄信新材料科技有限公司 | 一种钛表面酸洗液及酸洗工艺 |
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1988
- 1988-10-20 JP JP26570388A patent/JPH02111890A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017160504A (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｔｉ−Ａｌ系合金の表面処理方法 |
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